QSan TrioNas U210: il NAS per le PMI

trionasIntro

Abbiamo oggi il piacere di presentare, in anteprima italiana ed europea, la recensione di un nuovo prodotto della emergente QSan: un NAS dal grande potenziale, in grado di ospitare ben 12 dispositivi di archiviazione di vario formato; il TrioNas U210.


 

Fondata nel 2004, QSan è un’azienda che opera nel settore IT orientato alla produzione di sistemi di storaging su network. Il suo quartier generale è situato a Taipei (Taiwan), ma la distribuzione dei prodotti dell’azienda coinvolge Asia, Europa e America.

La politica che ispira QSan si basa su un’idea chiara ma allo stesso tempo di ardua realizzazione: rendere i dati sempre disponibili. I prodotti che vendono perciò progettati e commercializzati dall’azienda taiwanese sono prevalentemente NAS e SAN hardware. Più in dettaglio QSan si prepone l’obiettivo di scegliere i migliori componenti hardware da assemblare nel migliore dei modi per ottenere prestazioni eccellenti, affidabilità, controllo ed un costo abbordabile, prevedendo opportuni prodotti orientati al settore per le piccole e medie aziende oltre che all'high-level enterprise. 

Per avvalorare i propri assemblati, QSan ha molto investito nella realizzazione di un software che permetta a tali dispositivi di divenire “smart”, capaci di gestire in modo autonomo la connessione al network. In prima battuta, la stragrande maggioranza dei NAS/SAN prodotti da QSan sono dotati di interfacciamento web per l’amministrazione della periferica. Allo stesso tempo, QSan ha sviluppato alcune interessanti applicazioni software, in grado di rendere più efficiente e sicuro lo storaging dei dati aziendali. Tra queste possiamo elencarne le principali: QSnap, QReplica, QConnect e QCentral. Vedremo più avanti nella recensione, che il TrioNas U210 ci ha permesso di utilizzare l'utility QCentrale (orientata all'amministrazione/monitoraggio/configurazione del dispositivo) e QReplica (orientata al backup e sincronizzazione dei dati da/verso il cloud Amazon S3).


Data la sua mole ed allo stesso tempo la sua fragilità e delicatezza, il NAS è impacchettato in un imballo a regola d’arte, perfettamente riempito da polistirolo rigido che evita movimenti degli oggetti all’interno della confezione ed allo stesso tempo protegge il contenuto dagli urti.

Una volta aperta la confezione troviamo al suo interno i seguenti componenti:

  • Staffe regolabili per il montaggio rack
  • Dvd contenente manuale di installazione, software e driver
  • N. 2 cavi di alimentazione a rete elettrica
  • N. 1 Cavo seriale RS232
  • Set di viti per montaggio dei dischi

Si tratta di una dotazione essenziale che mira al risparmio della carta: mancano infatti i classici manuali d’uso, riportati in formato digitale (PDF) all’interno del DVD di installazione. Riteniamo però che un foglio di istruzioni rapide per la prima installazione sarebbe comunque necessario, almeno per avere le informazioni basilari quali username e password standard per accedere al pannello amministrativo.

Dando uno sguardo rapido dall’esterno del nas, ci accorgiamo subito della presenza di alimentazione ridondante, composta da due alimentatori certificati 80 plus platinum, dotati di led, speaker e di pulsante di swap. Allo stesso modo, notiamo i 12 bay hot-swap per i dischi da 3.5 e 2.5 pollici, nonché le ben 6 interfacce di rete Gigabit Ethernet. Dal punto di vista della connettività troviamo 4 porte USB 2.0 posteriori, una porta RGB ed una porta seriale. L’accensione del nas avviene attraverso un pulsante discreto sulla parte frontale, in grado di illuminarsi in seguito all’accensione del dispositivo.


Per accedere all’interno del NAS è necessario rimuovere alcune viti corte, le quali mantengono agganciate della lastre di alluminio al resto dello chassis. In particolare sono presenti 3 principali lastre, la cui rimozione permette l’accesso diretto al cuore dell’hardware e al reparto di raffreddamento.

Una volta rimosse le lastre, ecco cosa ci si prospetta d’innanzi:

La nostra attenzione è subito rapita dal layout della scheda madre, che risulta essere estremamente vicino a quello di una classica mainboard da Desktop. In effetti, la piastra madre del nas è una Gigabyte GA-6UASV3: una scheda madre progettata e sviluppata da Gigabyte per il segmento server-enterprise. Le specifiche dettagliate sono reperibili direttamente sul website produttore, a questo indirizzo: http://b2b.gigabyte.com/products/product-page.aspx?pid=3985#ov .

La scheda in questione offre il pieno supporto per dispositivi PCI-Express di terza generazione e il socket 1155, compatibile sia con processori desktop serie i3, i5 ed i7 che con processori Xeon® E3-1200 V2. Su di essa viene infatti montato il chipset Intel C600 / C202. Nel caso di questa scheda madre viene però assicurato il solo supporto ai processori desktop i3, poiché i più potenti i5 e i7 richiedono un consumo energetico maggiore ed una maggiore capacità dissipante per il dissipatore; per tale motivo nella QVL di Gigabyte non sono riportati tali processori. Non a caso, nel modello in nostro possesso (TroNas U210), troviamo un Intel i3-3220, dual core con HyperThreading in grado di raggiungere la frequenza di 3.30 GHz grazie a Turbo Boost. Tale processore eredita tutte le caratteristiche tipiche della terza generazione dei processori i3, comprese le due già citate tecnologie HT e TurboBoost.

Per quel che riguarda la memoria RAM supportata dalla mainboard, troviamo quattro slot DDR3 ECC, per un’installazione massima di 32 Gb, ovvero 8 Gb per banco. La massima frequenza amministrabile, per specifiche Intel, è di 1600MHz. Al momento, troviamo installati due banchi da 8 Gb ciascuno, per un totale di 16Gb. Scendendo nei dettagli, QSan ha scelto memorie ADATA a 1600 MHz CL11. Per configurazione automatica (SPD) la mainboard configura i banchi di ram per l’utilizzo con i seguenti timings: 11-11-11-28 e CommandRate pari a 1T. Essendo memorie ECC da ben 8 Gb per singolo banco, una configurazione delle memorie del genere è di tutto rispetto ed è da considerarsi di fascia media.

Sul piano dell’espandibilità PCI-Express, la Gigabyte GA-6UASV3 permette l’installazione di una scheda PCI-Express 16x, due schede da 8x ed una scheda PCI. Attualmente, dalle foto, notiamo la presenza di alcune schede a riempire tali slot, tra cui un controller RAID ed un controller di rete, che analizzeremo più avanti.

Il reparto storage della scheda madre è invece dotato di 6 porte Serial ATA di seconda generazione, da 3.0 Gb/s di banda massima. Una sola di queste porte Serial-ATA è occupata da un SATA Disk-On-Module, mentre le altre sono lasciate libere.

Il tutto è concentrato su una piastra formato micro-atx (9.6 pollici x 9.6 pollici) e raffreddato da tre ventole termocontrollabili ad alto flusso d'aria. Prodotte da NMB Technologies, queste ventole funzionando a 12 V sono in grado di assorbire fino a 0.96A, per un totale di circa 35W complessivamente. D'altro canto, sono in grado, da sole, di provvedere al raffreddamento dell'interno nas 24/7, producendo ovviamente un rapportato frastruono (assolutamente comune per sistemi montaggio rack, che prevedono appositi armadi termocontrollati ed insonorizzati).


Sebbene la mainboard del TrioNas U210 predisponesse già del supporto fino a 6 dischi SATA 2.0 (3.Gbps), QSan ha di fatto affidato la gestione delle porte SATA ad una differente scheda PCI-Express, in grado di coordinare tre Host-Controller Marvell 88SE9235. Ognuno di questi host-controller è in grado di interfacciare quattro dischi SATA con il bus PCI-Express, per un totale di ben 12 dischi supportati. Inoltre, tali host controller supportano gli standard SATA 1.5, 3 ed il più attuale 6 Gbps. Contrariamente alle nostre aspettative, tale sistema non prevede l’uso di tecnologia RAID hardware: questa scheda non è perciò un controller raid, bensì un controller SATA da 12 dischi SAS-SATA, con il compito di rendere accessibili i dischi a livello di sistema operativo, dove verranno applicate opportune tecniche di raid software. I connettori necessari per collegare i dischi SATA alla scheda controller sono i classici Mini-SAS SFF-8087, abbondantemente usati come standard di fatto nello storaging di livello enterprise.

Il motivo principale che ha portato QSan ad optare per l’adozione di un controller Serial-Ata dedicato è piuttosto evidente. Il controller SATA appartenente al chipset della mainboard non è in grado di gestire più di 6 dischi, mentre il TrioNas U210 è progettato per supportare fino a 12 dischi hot-swap, più il Disk-on-Module (DOM) contenente il sistema operativo QSan. Ciò permette di disporre, virtualmente, di ben 18 connessioni Sata, di cui 12 secondo lo standard 6Gbps e ulteriori 6 secondo lo standard 3Gbps.

Un ulteriore vantaggio che consegue da una tale configurazione riguarda il caso di guasto di uno dei due controller: qualora si guastasse il controller dedicato Marvell, il sistema operativo continuerebbe a funzionare, essendo esso residente sul DOM connesso al controller onboard. Ovviamente non è vero il contrario.

Per quanto riguarda il supporto alle configurazioni RAID, QSan ha scelto di non affidarsi ad un controller hardware, bensì di puntare sul raid software. In generale, l’utilizzo di controller raid hardware costituisce un costo maggiore, ma allo stesso tempo permette di scaricare completamente la CPU dall’overhead di configurazioni complesse. In un sistema completamente dedicato all’archiviazione dei dati, tuttavia, l’uso di un controller dedicato perde notevolmente significato: non avrebbe infatti senso dedicare un’ulteriore cpu per il controllo degli array raid, lasciando quasi completamente inusata la CPU principale. Allo stesso tempo, QSan riesce a mantenere il prezzo del TrioNas U210 più contenuto.

Il sistema operativo del TrioNas U210 è contenuto all’interno di un DOM connesso alla controller della scheda madre (quindi con banda teorica massima di 3Gbps). Più in dettaglio, il modello del disco è “l’innoLite SataDom D150QV”, prodotto da InnoDisk. Questo dispositivo permette letture/scritture fino alle velocità rispettivamente di 120 Mb/s e 90 Mb/s, supportando pienamente la tecnologia S.M.A.R.T. e con un consumo energetico massimo di 1,6 W.


L’hardware che permette al TrioNas U210 di servire un infrastruttura IT è di fascia enterprise di medio livello. Sono infatti presenti due schede di rete gigabit integrate sulla mainboard, più un controller dedicato sul quale sono alleggiate quattro ulteriori NIC.

La Gigabyte GA-6UASV3 dispone di due schede di rete ethernet gigabit prodotte da Intel: 82579LM e 82579L. Quest’ultima interfaccia supporta, out-of-the-box, un’interessante funzione di management remoto: il firmware della scheda integra infatti un semplice webserver, in grado di amministrare fino a quattro connessioni simultanee. Tale tecnologia è chiamata da Gigabyte “Content Management System”. Tuttavia, le funzionalità offerte da tale interfaccia web (piuttosto scarna e poco potente) sono state ampliamente (e ce lo si aspettava) surclassate da una web application sviluppata da QSan, funzionante tramite webserver operante a livello di OS, e non firmware. è inoltre interessante apprendere che l’interfaccia di rete 82579L supporta appieno lo standard iKVM, per la gestione remota del server.

Ancora più interessante, dal punto di vista del networking, è la presenza di un controller di rete ad alte prestazioni, dotato di ben 4 NIC: Broadcom NetXtreme BCM 5719. Questa scheda sfrutta l’interfaccia PCI-Express 2.0 4x (con bandwidth teorica fino a 2.5 GT/s ) per dialogare con il resto del sistema, vista la presenza di ben quattro interfacce da 1 Gbps ciascuna. Fondamentalmente, la disponibilità di ben quattro NIC, supplementari alle due già integrate nella mainboard, permette un’eccellente flessibilità: “link aggregation”, “virtual lan”, “load balancing”, “multipath” sono alcuni esempi di tecnologie applicabili grazie alla combinazione e cooperazione di più interfacce di rete sul medesimo nodo (in questo caso il TrioNas U210). Come vedremo, il sistema di management di QSan permette la configurazione di questi servizi attraverso una intuitiva interfaccia web, tramite la quale si potrà configurare l’intero sistema NAS. 


 Il TrioNas U210 mette a disposizione dell’amministratore di rete una serie di utility in grado di facilitare la configurazione del dispositivo, anche da interfaccia web, rendendo estremamente intuitiva e rapida la gestione del NAS. In particolare, possiamo identificare tre diversi livelli di amministrazione del NAS, a cui corrispondono tre differenti ambienti e relative interfacce:

$1èConsole amministrativa a riga di comando

$1èConsole amministrativa QCentral Java utility

$1èAmministrazione tramite web-browser.

Il livello più basso è costituito dalla console amministrativa a riga di comando. Tramite la connessione di una tastiera ad una delle quattro porte USB di cui il NAS è dotato, è possibile accedere ad un semplice e molto ridotta console. Questo ambiente richiede i massimi privilegi per essere acceduto, sia in termini di accessibilità (può essere acceduta solo in locale), sia amministrativi (il login deve essere fatto con l’utente super-amministratore) e non è perciò pensato l’amministrazione di routine, bensì per soli casi di emergenza.

Digitando il comando help sulla riga di comando, otteniamo la lista completa dei comandi che è possibile impartire alla console. È evidente che QSan abbia mantenuto una console stile Linux (essendo l’intero sistema operativo derivante da Linux) castrandone la totalità delle funzionalità, ad eccezione dell’utility ifconfig (anch’essa ridimensionata). In termini pratici, questa console è utile solo per settare manualmente l’indirizzo IP della macchina ed a poco più. Per tutte le altre funzioni avanzate QSan ha appositamente pensato i livelli 2 e 3 della lista precedente: l’utility QCentral e l’interfaccia web. 

 


Il TrioNas U210 mette a disposizione dell’utente una notevole quantità di funzionalità. Per tale ragione, anziché presentare una noiosa lista, abbiamo deciso di focalizzarci sulle più importanti e utili, analizzando in contemporanea il sistema di amministrazione via web.

L’interfaccia di amministrazione di compone principalmente di tre macro sezioni:

$1-          Monitoring

$1-          Configurazione

$1-          Manutenzione

Le funzionalità di monitoring che un NAS aziendale ha da offrire costituiscono un importante parametro da valutare. Dagli screenshot notiamo che l’interfaccia web è in grado di mostrare grafici in tempo reale riguardanti risorse utilizzate (cpu/dischi), stato degli array, connessioni per ogni servizio attivo, temperature dei componenti critici e velocità delle ventole. Informazioni utili e di vitale importanza. Le stesse, sono rese disponibili dal servizio SNMP: in tal modo altri sistemi potranno automatizzare controlli sullo stato della macchina. Purtroppo non è presente alcun meccanismo di generazione di statistiche in base giornaliera/settimanale/mensile e non è possibile monitorare su log l’andamento delle temperature e delle tensioni. Ovviamente, valori anormali e/o critici verranno comunque riportati sul log generico del nas, scaricabile dalla sezione manutenzione.

La seconda sezione, quella centrale e più corposa di tutta la web-interface è la sezione di configurazione. In questa sezione è infatti possibile impostare qualsiasi aspetto del nas: dall’orologio, agli account di login, alla configurazione di rete fino a quella dei dischi. 

Tra le configurazioni basilari del nas, troviamo la configurazione dell’orologio interno, da cui verrà preso il tempo per tutte le operazioni schedulate. Tra queste operazioni vi sono gli auto-shutdown, nonché la sincronizzazione dei tramite snapshot o col servizio Amazon S3. Inoltre, è possibile impostare un account email per l’invio di notifiche allo scatenarsi di particolari eventi o per segnalare anomalie. E’ inoltre possibile configurare il servizio SNMP oppure il log degli eventi su un server remoto.

La configurazione di rete viene resa possibile da un interfaccia semplice ma allo stesso tempo piuttosto potente. Data la presenza di ben 6 schede di rete, tra cui 4 basate su controller dedicato Broadcom e due NIC Intel integrate nella scheda madre, non era scontato che fosse possibile utilizzare tutte le schede di rete in aggregazione. Il TrioNas U210 supporta la creazione di VLAN, Jumbo Frame di dimensione personalizzata, indirizzamento IPv4 tramite DHCP/BOOTP/STATIC, protocolli IP versione 4 e versione 6, aggregazione di più interfacce per load-balancing e ridondanza. Quest’ultima prevede che sia possibile accorpare più interfacce di rete sotto un unico MAC-address, permettendo di cooperare suddividendo i flussi di rete su più switch, garantendo multipath e aumentando la robustezza del sistema. 


Passiamo ora all’analisi del cuore del NAS, composto da tre principali moduli software, tramite cui è possibile garantire la persistenza dei dati, gestendone ridondanza, sicurezza e prestazioni. Si tratta rispettivamente del modulo per la creazione di Array Raid, del modulo per la creazione di share ZFS e del Target iSCSI Server.

Il fulcro di tutto il sistema è senza alcun ombra di dubbio il modulo dedicato alla configurazione degli array raid. Il TrioNas U210 supporta infatti la creazione di array di dischi in multiple configurazioni: 0, 1, 5, 6, 10, 50, e 60, basati su tecnologia raid-software con pieno supporto al “Thin Provisioning”. Per Thin Provisioning si intende una particolare tecnica che prevede l’allocazione di spazio on-demand piuttosto che riservare fisicamente blocchi a priori. In termini pratici, quando un sistema non supporta il Thin Provisioning, può allocare partizioni di grandezza massima pari allo spazio fisico di cui dispone sui dischi. Viceversa, tramite il Thin Provisioning, è possibile allocare virtualmente partizioni molto più vaste rispetto allo spazio che si ha a disposizione, allocando fisicamente blocchi sui dischi solo nel momento in cui si scrivono dati nelle partizioni. In tal modo, non solo si dispone di un sistema flessibile e scalabile, ma si ottimizza pienamente lo spazio fisico di cui si dispone, evitando la frammentazione dello spazio fisico.

Il TrioNas U210 non impone vincoli espliciti sul numero di array che è possibile creare, tuttavia avendo a disposizione 12 dischi, non prevediamo più di 6 array. Spesso, al fine di aumentare ridondanza e diminuire i tempi di intervento, si mantengono uno o due dischi come “spare” (inutilizzati), pronti per essere usati in caso di “failure” di un altro disco impegnato in un array.

Una interessante funzionalità implementate dal TrioNas U210 è la possibilità di installare dispositivi veloci in cascata ad array di dischi più lenti. Si tratta di un meccanismo di caching che prevede l’impiego di dischi a stato solido in testa ad array, permettendo di rendere più reattiva la lettura di dati oppure la scrittura. È interessante sottolineare che uno stesso disco SSD non può essere usato come cache sia per lettura che per scrittura, ed il motivo è valido. QSan ha deciso di separare la cache si lettura da quella di scrittura, per evitare perdita di dati in caso di failure del disco in cache. Sebbene non si avrebbero perdite di dati in caso di caching lettura (in quanto i dati sono ancora presenti sui dischi dell’array), in caso di scrittura i dati presenti sulla cache non verrebbero scritti sull’array. Per tale motivo, QSan sconsiglia di installare un solo disco come cache di scrittura, ma prevede la possibilità di installare cache complesse: è possibile infatti configurare due o più SSD in raid 1 da anteporre come cache si scrittura ad un differente array raid.

Considerati i numerosi parametri che entrano in gioco nella creazione di un array come spazio, velocità, ridondanza, flessibilità e costi, avere poter sfruttare l’SSD caching aumenta ancora il numero di compromessi che è possibile raggiungere. Un semplice esempio può essere quello relativo ad un’azienda che dispone di un software repository interno. Essa non prevede che il repository cambi di frequente, ma esso è invece soggetto a letture continue in fase di installazione di nuove macchine negli uffici. Si desidera perciò configurare un array di dischi raid in modo da avere sufficiente spazio, robustezza al fail di uno o due dischi e ottime prestazioni in lettura, sacrificando l’aspetto irrilevante della scrittura. In questi casi, sarebbero interessanti i raid 5/6, con SSD in testa per le letture. Si mantiene lo stesso compromesso spazio/prestazioni/costi del raid 5 o del 6, ma si aggiunge un fattore di “boost” in caso un determinato installer sia acceduto più frequentemente o simultaneamente rispetto ad altri (questa è una condizione abbastanza comune nel contesto che abbiamo descritto). Senza l’SSD caching si dovrebbe ricorrere a configurazioni raid più veloci, sacrificando spazio o ridondanza.

Dal punto di vista della sicurezza dei dati, il TrioNas mette a disposizione diversi layer di protezione e controllo. Vedremo successivamente le funzionalità di cifratura dei dischi/array che consentono la cifratura dei dati a livello basso. Ad un livello applicativo più alto, il TrioNas U210 permette gestire un proprio sistema di utenze, in modo da poter specificare permessi specifici per i vari utilizzatori del dispositivo. E’ infatti possibile garantire/negare permessi in lettura/scrittura su particolari share di un volume ZFS oppure per la connessione al target iSCSI.

In particolare, il TrioNas U210 è in grado di gestire le utenze (e quindi i permessi per ogni utente) appoggiandosi su tre differenti database: LDAP, ActiveDirectory oppure attraverso un db interno al nas stesso. Sebbene avessimo incontrato dispositivi NAS basati su sistemi operativi Linux (il QSan OS è Linux based) con supporto a server LDAP, il supporto a Windows ActiveDirectory è più raro. In effetti, il TrioNas U210 è in grado di usare il servizio WinBind (facente parte del pacchetto Samba) per connettersi al dominio Windows e scaricare sulla propria memoria una lista di gruppi/utenti, agendo fondamentalmente come cache (o proxy) di un DomainController. Per tale ragione non è permesso all’amministratore del TrioNas di modificare i gruppi o gli utenti presenti sul DC, in quanto tali informazioni sono di sola lettura per il NAS.

Negli ambienti Linux, l’integrazione per l’autenticazione può essere effettuata tramite la configurazione di un server LDAP, il quale verrà interrogato dal NAS per ottenere informazioni su utenti e permessi relativi. Anche in questo caso, non sarà possibile aggiungere nuovi utenti nel server LDAP dal NAS.

Qualora non si disponesse di nessuno dei due ambienti sopracitati, il TrioNas U210 consente la gestione di utenti e permessi a livello locale, agendo di fatto come server LDAP autonomo. E’ quindi possibile aggiungere utenti/password e gestire i permessi per ognuno di loro, senza dover incorrere in complicate configurazioni di dominio o LDAP. L’aggiunta e la rimozione di gruppi o utenti, in questo caso, viene effettuata tramite l’interfaccia web o il software QCentral.


 

Per quanto riguarda il livello applicativo, il TrioNas U210 concentra le proprie risorse per i soli demoni necessari all’accesso ai dati, ad esclusione di soli due servizi che vedremo in seguito. In particolare, le applicazioni che è possibile far funzionare sul TrioNas U210 sono elencate di seguito:

$1-          DirectoryAccess: un demone WinBind/Samba (con sincronizzazione della cache ad intervalli regolari) o un client LDAP.

$1-          CISF: Demone Samba per permettere l’accesso ai volumi ZFS ai client Windows

$1-          NFS: Demone per permettere l’accesso ai volumi ZFS tramite il Network File System (particolarmente usato in ambiente Linux)

$1-          AFP: demone per permettere l’accesso ai volumi ZFS ai dispositivi Apple

$1-          FTP: server per permettere l’accesso tramite File Transfer Protocol, configurabile in termini di connessioni client massime, range di porte passive da utilizzare, banda di upload e download.

$1-          WebDav: demone per la gestione dei file tramite estensione del protocollo http

$1-          iSCSI: Target server iSCSI per esporre volumi ai connectors. E’ possibile configurare l’indirizzo base iSCSI del target.

Come si ha modo di notare, il TrioNas U210 supporta la stragrande maggioranza dei protocolli di accesso ai file via rete. Oltre ai classici protocolli CISF e NFS, usati rispettivamente su Windows e Linux, il nas supporta anche il protocollo Apple AFP. Il demone FTP è il più configurabile rispetto agli altri ed è quello che molto probabilmente sarà disponibile su Internet e non solo nella LAN aziendale. Infine troviamo il demone WebDAV ed il Target server iSCSI.

La lista delle applicazioni configurabili è però composta da altri due elementi: il primo destinato al backup dei dati del nas, il secondo destinato alla protezione degli stessi. In particolare pariamo di QSan Replica e del servizio di antivirus McAfee.

QSan Replica è un software in grado di eseguire backup dei propri volumi su dispositivi remoti oppure localmente. Inoltre è possibile effettuare il backup completo dei propri dati anche in ambiente Cloud, grazie al supporto del servizio Amazon S3. È interessante notare che per backup non si intende solamente l’atto di copiare sul cloud i dati presenti sul NAS, ma anche l’opposto: “creando un Amazon S3 Task” si può infatti decidere se scaricare i dati dal cloud in locale, oppure se effettuare l’upload dei dati del NAS in ambiente remoto.

Questa sezione dell’articolo conclude l’analisi delle principali funzionalità del TrioNas U210 e la parallela analisi dell’interfaccia web. Dall’analisi scaturisce che la WI è parte integrante del sistema operativo QSan ed è fortemente pensata per massima compatibilità dei client e immediatezza d’uso. In effeti, rendere un’interfaccia web leggera, intuitiva, integrata con il sistema sottostante e compatibile con quanti più web-browser possibile, richiede un lavoro non trascurabile e riteniamo che tali obiettivi siano stati raggiunti da QSan per il TrioNas U210.

 


L’utility QCentral non è stata fornita assieme al prodotto, ma è stato necessario registrare l’unità TrioNas U210 presso il website QSan per poterla scaricare gratuitamente. Si tratta di un client sviluppato in tecnologia Java, in grado di funzionare su varie piattaforme: Linux, Windows, Machintosh, Sun, ecc.

Il software di gestione QCentral consente l’amministrazione e configurazione di tutte le funzionalità del TrioNas U210. Non essendo nostro obiettivo quello di scandire ogni singola schermata presentata dal software, ci limiteremo a considerare gli aspetti più significativi di QCentral.

Uno degli aspetti più delicati dei software di gestione, è la facilità e la rapidità con cui è possibile configurare il dispositivo oggetto di manutenzione. Dagli screenshot riportati, si nota come QSan abbia curato l’interfacciamento con l’utente amministratore, rendendolo intuitivo e immediato: lodevole è il lavoro sovlto nella schermata di overview, tramite la quale si evidenziano tutti i componenti del NAS, tra cui alimentatori, dischi, interfacce di rete e ventole. Ci preme sottolineare che l’aspetto del nas è esattamente quello che viene riportato in foto. Non solo: il software è in grado di distinguere con precisione la posizione di ogni elemento controllabile (dischi, interfacce di rete, ventole, psu) e per ognuno di questi riporta i relativi dettagli. L’immagine di status è perciò interattiva: cliccando con il pulsante sinistro del mouse si ottengono informazioni di stato; per alcuni elementi è addirittura implementato un menu a tendina per accedere a funzioni specifiche. In un ambiente complesso e spesso “aggrovigliante” come quello di un armadio rack, poter identificare a prim’occhio la posizione di un disco, oppure identificare l’indirizzo IP esatto di una NIC data la porta di uscita, sono comodità che riducono sensibilmente i tempi di manutenzione in caso di guasto.

Dalla Tab “Configuration” è possibile gestire interamente il TrioNas U210. In particolare, è possibile aggiungere un Pool di dischi, amministrare uno esistente (estendendolo/ridimensionandolo), marcare dischi per la sostituzione e/o rebuild, effettuare test di superfice, e ulteriori altre funzionalità che non elenchiamo per brevità.

Meno interattive, ma altrettanto utili, sono la schermata di monitoring: grafici in tempo reale permettono di analizzare il consumo di banda, l’utilizzo di risorse computazionali (ram e cpu), lo stato dei servizi nonché le temperature dei componenti critici. Una funzionalità di cui si nota la mancanza è la possibilità di effettuare log di tali dati su lunghi periodi e non solamente in tempo reale, magari potendo scaricare grafici riassuntivi in scala settimanale/mensile/annuale. 

Tra gli screen abbiamo riportato anche un esempio di Wizard: a differenza delle modalità di interazione che l’interfaccia web ha da offrire, QCentral può permettersi più schermate e schermate più modulari, per compiere un unico task. In questo esempio abbiamo considerato la creazione di un nuovo pool di dischi: nella prima schermata si scelgono dischi che comporranno il pool, nonché il tipo di aggregazione ed il nome dell’array. Successivamente si sceglie se cifrare o meno il pool, per poi scegliere le opzioni di writecaache/read-ahead e la gestione dello standby. L’ultima schermata riporta i dettagli di quanto scelto e permette di confermare o annullare.

Durante il nostro test abbiamo avuto modo di constatare la presenza di due soli bug, che abbiamo già comunicato a QSan. Il primo riguarda l’aggiornamento dei grafici sulla tab Overview: in alcuni casi il “repaint()” della schermata non viene effettuato ed i grafici non compaiono. Basta fare click sull’interfaccia per farli comparire. Un secondo bug riguarda la situazione di shutdown-wake: una volta spento il NAS e risvegliato con la relativa funzione Wake-on-lan, l’utility tarda ad aggiornarsi; nonostante il NAS si sia già risvegliato, occorre riavviare l’utility per poter accedere di nuovo alle funzionalità di gestione.

Nel complesso, QCentral si è rivelata un’utility davvero ben strutturata. Grazie all’uso di menu contestuali, l’applicazione Java si rivela estremamente compatta e d’immediata comodità. Possiamo già anticipare che gli amministratori di rete apprezzeranno questa utility e la preferiranno all’interfaccia web, proprio per la sua compattezza e versatilità. Inoltre, ci preme segnalare che tramite QCentral sono disponibili alcune funzioni non presenti tramite web-interface, tra cui il WakeOnLan, con cui è possibile risvegliare un NAS precedentemente spento. Infine, occorre sottolineare che tramite QCentral è possibile gestire più dispositivi QSan contemporaneamente, anche eterogenei tra loro. Un’utility centralizzata, semplice e multipiattaforma davvero degna di nota. 


Al fine di testare le prestazioni del TrioNas U210, abbiamo deciso di installare al suo interno quattro dischi Western Digital Caviar Black da 750 Gb ciascuno, più quattro dischi a stato solido Kingston KC100 da 240 Gb ciascuno.

Abbiamo testato il TrioNas U210 sfruttando i servizi maggiormente critici in un ambiente di rete: ZFS e iSCSI. Più in dettaglio, per entrambi iSCSI e ZFS abbiamo eseguito una lista di benchmark, cambiando man mano le configurazioni degli array. In tal modo abbiamo avuto modo di apprezzare anche le diverse modalità di configurazione Raid più diffuse (0,1,5,10). Inoltre, per alcune di queste modalità, abbiamo attivato il supporto all’SSD Caching, talvolta in scrittura, talvolta in lettura, talvolta in ambo le modalità.

Al fine di registrare dei risultati riproducibili dagli utenti, abbiamo deciso di non utilizzare switch di rete intermedi tra il NAS e la nostra macchina da test. Bensì abbiamo connesso il NAS direttamente al client tramite cavo certificato CAT6, su una delle interfacce di rete Broadcom NetXtreme.

La macchina client è stata configurata come descritto dalla seguente tabella.

Mainboard

EVGA X79 Classified

CPU

Intel i7 3820 @ 4.2 GHz

Ram

4x4 Gb Kingston HyperX 2133 MHz

Hard disk

2 x Kingston KC 100 240Gb

VGA

2 x Sapphire HD6970 CF

PSU

Antec HCP 1000W

I benchmark che sono stati eseguiti sul NAS sono invece elencati di seguito:

$1-          HDTune Pro 5

$1-          Atto Disk Benchmark

$1-          Intel Nas ToolKit

I primi due test sono stati usati per le modalità di conessione iSCSI, mentre si è usato l’Intel Nas Benchmark per testare le prestazioni in modalità CISF. Il software di banchmarking di Intel richiede (per evitare di ottenere risultati falsati dai meccanismi di caching del sistema operativo) che il sistema venga avviato avendo a disposizione solamente 2 Gb di ram. Per tale ragione, tutti i test riguardanti CISF sono stati eseguiti configurando il sistema per l’avvio custom, imponendo l’uso massimo di soli due gigabyte di ram. Tale configurazione non riguarda invece i test eseguiti su iSCSI, durante i quali il sistema operativo ha avuto pieno accesso a tutte le risorse hardware.


I primi test che presentiamo sono quelli svolti tramite protocollo iSCSI. Questo protocollo prevede l’utilizzo di istruzioni SCSI attraverso TCP/IP, basandosi su un sistema client/server conosciuto come “initiator”-“target”. l’Iniziatore (client) consente di agganciare un volume fisico presente sul target (server). Il file system è collocato sulla macchina client, sulla quale viene eseguito il demone iniziatore. Di fatto il file system si comporta esattamente come se il disco fosse locale, lasciando che sia poi l’iniziatore a trasmettere i comandi SCSI sul target. Inoltre, essendo il file-system presente localmente sul client, anche il meccanismo di caching è locale. Questa scelta ha quindi due grandi conseguenze: non è possibile agganciare lo stesso volume a più initiator, in quanto si introdurrebbe il problema di cache inconsistenti sui diversi client; in seconda battuta, in caso di “failure” di un client prima del flush dei dati presenti in cache verso il target, si possono registrare perdite di dati. In via del tutto teorica, quindi, iSCSI è potenzialmente veloce, ma non permette di condividere più volumi tra più client e risulta anche meno affidabile.

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Il primo test, eseguito con ATTO Disk Benchmark, mostra come i migliori risultati in lettura si ottengano dalla configurazione Raid 1. Un risultato inaspettato e fuori scala, a nostro avviso piuttosto inattendibile. Test più approfonditi in lettura, eseguiti invece con HDTune Pro, mostrano come la lettura dall’array Raid 1 sia di fatto la più lenta rispetto a tutte le altre. Sempre i test eseguiti con HDTune Pro mostrano che il picco in lettura viene raggiunto dalle configurazioni Raid 0 e Raid 10, intorno ai 102,3 – 102,4 Mb/s, un valore alto considerato il limite di banda teorico dell’Ethernet Gigabit (125 Mb/s).  In particolare notiamo che, in termini di lettura, si ottengono le medesime prestazioni per Raid 0 e Raid 10: questo indice ci dimostra che il limite della banda ethernet limita le prestazioni che è possibile ottenere all’aumentare dei dischi in striping: una configurazione raid 0 con quattro dischi in striping totalizza punteggi simili ad una configurazione 10 (2 striping + 2 mirroring).

Dai test in scrittura si evincono risultati coerenti con quanto affermato: tutte le configurazioni testate mostrano risultati in scrittura analoghi, anche il raid 1. Lo si deve alla tecnologia WriteCache che permette di scrivere sulla cache del TrioNas U210 piuttosto che direttamente sui dischi, diminuendo il tempo di IO bloccante e ottimizzando le sessioni di IO sui vari dischi.  Tuttavia, i tempi di risposta dei dischi sono più elevati, circa quattro volte più elevati di quelli registrati in lettura. In parte questo problema è dovuto al protocollo iSCSI che richiede del lavoro di conversione e “impacchettamento” delle istruzioni per i dischi all’interno di pacchetti TCP. 


A differenza del protocollo iSCSI, il protocollo CISF (Common Internet File System) differisce per finalità e implementazione. L’obiettivo principale è quello di rendere accessibili a più macchine uno stesso ambiente di storaging. Per tale ragione, i client hanno la visione a livello di directory/file e non di dispositivo hardware. Per garantire consistenza dei file durante sessioni concorrenti di più client, il protocollo CISF implementa meccanismi di file locking ed introduce un livello maggiore di sicurezza.

Il protocollo CISF fu inoltre progettato per funzionare con link lenti, pensati per le linee Dial Up analogiche. Non è perciò adatto a link molto veloci come le giabit LAN, al contrario di iSCSI.

RaidComparisioncaching

Sebbene avessimo seguito le indicazioni riportate dal software di benchmarking Intel Nas Toolkit riducendo la memoria di sistema a soli 2 Gb, alcuni test specifici del Benchmark hanno riportato risultati completamente fuori scala. Abbiamo quindi deciso di non presentarli nei grafici, in quanto falsati dai meccanismi di caching in ram dei risultati e perciò strettamente dipendenti dalle prestazioni della macchina client e non dal NAS. Per chi fosse interessato, la tabella contenente tutti i risultati dei test è presente a questo link.

Gli unici test che si sono rivelati adatti a misurare le prestazioni reali del nas sono i seguenti:

$1-          Content Creation

$1-          Direcotry copy to NAS

$1-          Directory copy from NAS

Tutti i tre test mostrano risultati coerenti con le nostre aspettative: i migliori, in media, si sono ottenuti nelle configurazioni Raid 0 e Raid 5, come è ovvio aspettarsi. Per come sono stati configurati, sia il raid 5 che il raid 0 utilizzano più di due dischi in striping, mentre il raid 10 ne usa solamente due in striping (mentre gli altri due sono configurati in mirroring). Da ciò notiamo come la presenza del terzo disco in striping aiuti sia il raid 5 che il raid 0 a superare la barriera degli 80 Mb/s.

Il test “Directory copy from NAS” fa registrare talvolta valori superiori alla soglia massima raggiungibile dallo standard Gigabit Ethernet: lo si deve ancora a qualche residuo di caching in funzione sul sistema operativo client. Non daremo troppo peso a questi risultati, ma ci è sembrato opportuno visualizzarli in quanto i meccanismi di cache hanno “falsato” in maniera meno incisiva questo test, rispetto a quanto invece accade con gli altri benchmark che abbiamo deciso di omettere.

Il secondo grafico mostra invece l’incremento prestazionale che si ottiene sfruttando l’SSD caching in lettura e scrittura. In questo caso abbiamo installato un Kingston KC100 da 240Gb in cache di lettura. Si evince chiaramente dai risultati un incremento in fase di lettura dei dati dal NAS, segno di una positiva influenza del disco a stato solido come cache. 


Il TrioNas U210 si è dimostrato un prodotto flessibile e robusto, adatto ad un settore enterprise entry-level. In particolare riteniamo che questo dispositivo sia perfettamente in grado di soddisfare le esigenze di uffici di piccola-media entità. A testimoniarlo sono le ben 6 schede di rete, le quali consentono all’amministratore di rete di connettere il nas su più reti LAN oppure di gestire load-balancing e multipath. È inoltre apprezzabile la possibilità di configurare la dimensione massima dei jumbo-frame, le funzionalità di Virtual Lan e il supporto nativo ad IPv6.

Lodevole è il sistema di amministrazione del NAS. La scelta di QSan di garantire un’interfaccia web semplice e compatibile con la totalità dei browser ed allo stesso tempo di fornire un client Java più interattivo è vincente: gli amanti delle web-interface saranno soddisfatti, ma ancora di più lo saranno gli amministratori di rete che utilizzeranno il software QCentral. Grazie ad un interattivo schema grafico del nas, è possibile monitorare e configurare ogni aspetto del dispositivo in pochissimi click ed in modo molto intuitivo.

qsan 438x201

La disponibilità di ben 12 bay per l’installazione di dischi da 3,5 oppure da 2,5 pollici permette numerose configurazioni Raid. Sono infatti supportate tutte le classiche modalità di array (0,1,5,6,10) ed in più QSan consente l’uso di SSD o array di SSD come dispositivi di caching in lettura/scrittura, separatamente. Tutto questo a favore di una maggiore flessibilità, al fine di ottenere il migliore compromesso tra affidabilità, prestazioni, costi e spazio.

Il prezzo del QSan U210 si aggira intorno ai 3000 euro se acquistato senza dischi. La sua disponibilità al momento è piuttosto limitata, trattandosi di un prodotto di recente presentazione.

bestbuy

In conclusione, non possiamo che conferire al QSan U210 il premio di Best-Buy, viste le ottime prestazioni, l’eccellente qualità dei componenti hardware che lo costituiscono (ribadiamo la presenza di due alimentatori ridondanti, modulari, certificati 80+ platinum) e la semplicità/intuitività d’uso del software di amministrazione.

 

 

 

 

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